Alltägliche Kunststoffe enthalten eine große Anzahl von Verbindungen, darunter stoffwechselstörende Chemikalien (MDC), welche die Entwicklung von Fettzellen beeinträchtigen, wie eine Studie zeigt. Sie ergab, dass ein Drittel der Chemikalien in 34 Kunststoffprodukten die Entwicklung von Fettvorläuferzellen in vitro störte. Die neue Studie untermauert die Adipositas-Hypothese, dass Umweltchemikalien zu Fettleibigkeit beitragen.
Kunststoffe beeinflussen Fettzellen
Um die Auswirkungen von Chemikalien zu testen, die in einer Reihe von handelsüblichen Kunststoffen enthalten sind, wurden diese mit Methanol behandelt. Danach wurden die herausgelösten Chemikalien in Dimethylsulfoxid konzentriert. Die Chemikalien wurden dann mit Hilfe der Massenspektrometrie charakterisiert. Die Forscher konnten 629 einzigartige Verbindungen aus den 34 Kunststoffprodukten identifizieren. Unter den isolierten Verbindungen befanden sich Organophosphate und Phthalate. Von diesen beiden ist bereits bekannt, dass sie in Zell- und Tierversuchen die Fettvermehrung fördern. Phthalate sind gängige Weichmacher für Kunststoffverpackungen. Organophosphate werden als Flammschutzmittel in der Elektronik eingesetzt, was sie zu einem allgegenwärtigen Bestandteil des modernen Lebens macht.
Anschließend wurde die Wirkung dieser Chemikalien auf die Zellen untersucht. Chemische Extrakte von PVC und Polyurethan (PUR) waren am besten in der Lage, Vorläuferzellen dazu zu bringen, sich zu Fettzellen und nicht zu Knochen oder Muskeln zu entwickeln. Sieben von acht PVC- und PUR-Produkten lösten eine solche Adipogenese aus. Bei Polyethylenterephthalat, Polymilchsäure oder Polyethylen war dies nicht in diesem Ausmaß der Fall. Insgesamt störte ein Drittel der extrahierten Chemikalien die Entwicklung von Fettzellen. „Dies ist der erste Schritt, um Fettleibigkeit auf zellulärer Ebene zu verstehen“, sagt der Biologe Martin Wagner von der Norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie, der die Forschung leitete.
Überraschenderweise erfolgte keine Aktivierung des Hauptregulators für die Entwicklung von Fettzellen, was darauf hindeutet, dass andere Mechanismen beteiligt sind. In einem nächsten Schritt soll untersucht werden, welche Chemikalien aus Kunststoffen in Lebensmittel übergehen.
Kunststoffe für Lebensmittelverpackungen
„Kunststoffe für Lebensmittelverpackungen bestehen nicht nur aus einem Material“, sagt Laura Vandenberg, Entwicklungstoxikologin an der University of Massachusetts in Amherst. „Auf dem Etikett steht PE (Polypropylen). Aufgrund dieser Kennzeichnung können wir vermuten, welche Chemikalien in diesen Kunststoffen enthalten sind. Aber dieser Bericht und andere zeigen auf, dass dies nur ein kleiner Teil der Geschichte ist.“ Fortschritte in der analytischen Chemie haben ein buntes Sammelsurium von Additiven, Abbauprodukten und Produktionsrückständen in Konsumgütern aus Kunststoff aufgedeckt. „Das Wichtige an dieser Studie ist, dass sie einen Zusammenhang zwischen dem, was aus diesen Kunststoffen austritt, und Indikatoren für Fettleibigkeit herstellt“, fügt Vandenberg hinzu. Sie fordert die Regulierungsbehörden auf, die Möglichkeit, dass Chemikalienmischungen eine Rolle bei der Entstehung von Adipositas spielen, ernster zu nehmen.
Kritik an der Studie
Doch nicht alle sind davon überzeugt, dass diese Chemikalien mit Fettleibigkeit in Verbindung stehen. „Die Vorstellung, dass man den Stoffwechsel durcheinanderbringt, indem man mehr Vorläuferzellen von Fettzellen aktiviert, ist falsch“, sagt Philipp Scherer, Biochemiker am University of Texas Southwestern Medical Center. Fett ist nicht gleich Fett. „Es kommt darauf an, wo sich das Fett im Körper befindet. Vor allem Bauchfett wird mit einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht.“
Er fügte jedoch hinzu: „Es gibt viele Studien, die einen Zusammenhang zwischen erhöhten Werten einiger dieser Chemikalien wie Bisphenol A oder Phthalate und einer Zunahme von Fettleibigkeit herstellen. Es besteht kein Zweifel, dass es einen Zusammenhang gibt“. Er ist aber skeptisch, was den in der Studie vorgeschlagenen Mechanismus betrifft.
Im Dunkeln tappen die Forscher, wenn es darum geht, was in Verbraucherprodukten aus Kunststoff steckt, auch in Lebensmitteln und Kinderspielzeug. „Es ist schwierig herauszufinden, was die Kunststoffhersteller tatsächlich in ihren Materialien verwenden“, sagt Wagner und fordert mehr Transparenz. Er fügt hinzu: „Wir haben es hier mit einer wirklich komplexen Mischung unbekannter Chemikalien zu tun, so dass es wirklich schwierig ist, abzuschätzen, wie hoch die Belastung des Menschen ist und welche Auswirkungen das hat.“
Link zur Studie
Johannes Völker, Felicity Ashcroft, Åsa Vedøy, Lisa Zimmermann, Martin Wagner: Adipogenic Activity of Chemicals Used in Plastic Consumer Products. In: Environ. Sci. Technol. 2022, 56, 4, 2487–2496, DOI: 10.1021/acs.est.1c06316